Forschende entschlüsseln das Alter feiner Baumwurzeln

Jahrringe im Holz feiner Wurzeln einer Birke im Polar-Ural. Diese leiten Wasser und Nährsalze in Richtung Baumkrone und speichern Zucker sowie Stärke. Bild: Eidg. Forschungsanstalt WSL

Mittels Dünnschnitten von weniger als zwei Millimeter dicken Wurzeln identifizierten Forschende der Eidgenössischen Forschungsanstalt WSL die Jahrringe von mehreren hundert Wurzeln von Fichten (Picea abies), Föhren (Pinus sylvestris), Buchen (Fagus sylvatica) und Zwergbirken (Betula nana). Auf diese Weise konnten sie bestimmen, wie alt die feinen Wurzeln waren. Diese stammten von Bäumen aus der Schweiz, Deutschland, Schweden und Russland.

Das Alter dieser feinen Baumwurzeln bestimmten die Forschenden nicht nur anhand ihrer Jahrringe, sondern auch mit Hilfe der Radiocarbon-Methode. Die dabei verwendete Kohlenstoffvariante 14C bestimmt den Zeitpunkt, wann der Kohlenstoff, aus dem die Wurzeln überwiegend bestehen, von der Atmosphäre über die Photosynthese in die Pflanzen gelangt. Bisher war kaum bekannt, wie schnell feine Wurzeln überhaupt wachsen, wann sie wieder absterben, und wie sie auf Umweltstress wie Trockenheit reagieren.

Die Radiocarbon-Methode ergab, dass die Wurzeln im Durchschnitt um etwa zehn Jahre älter eingeschätzt wurden als mittels Jahrringanalyse. „Aus diesem Ergebnis schlossen wir, dass Bäume relativ alten Kohlenstoff für das Wachstum ihrer jungen Wurzeln verwenden“, sagt die Studienleiterin Emily Solly. Dies bedeutet, dass der während der Photosynthese aufgenommene Kohlenstoff nicht sofort zum Wachstum von Wurzeln eingesetzt wird.

Die Bäume speichern ihn vielmehr erst im Stamm und investieren ihn dann zu einem späteren Zeitpunkt in das Wurzelwachstum. „Diese Strategie kann für Bäume lebenswichtig sein“, sagt Ko-Autor Ivano Brunner. Denn das Zwischenspeichern des Kohlenstoffs ermöglicht den Bäumen, in trockenen Jahren auf Reserven zurückzugreifen, um die für sie so wichtigen Feinwurzeln zu bilden.

In seltenen Fällen ältere Wurzeln

Vor allem bei feinen Birkenwurzeln, die in der subarktischen Region Russlands wachsen und wegen des harschen Klimas unter starkem Umweltstress stehen, stellten die Forschenden dünnere Jahrringe und ein höheres Alter fest. „Wir führen dies auf die extrem kurze Wachstumsperiode im Sommer zurück“, sagt Solly.

>>Kasten<<
Wurzel spielen im Leben von Bäumen eine entscheidende Rolle. Über die feinsten Wurzeln nehmen Bäume Wasser und Nährstoffe auf, wenn sie absterben, tragen sie zur Bildung von Humus im Boden bei. Wurzeln sind daher von zentraler Bedeutung im Wasser-, Kohlenstoff- und Nährstoffkreislauf von Wäldern. Allerdings führen Baumwurzeln ein Leben im Geheimen. Während man die Entwicklung von Blättern genau beobachten und deren Stoffwechsel genau messen kann, tappte die Wissenschaft bei den Wurzeln bisher weitgehend im Dunkeln.

Solly, E.F., Brunner, I., Helmisaari, H.-S., Herzog, C., Leppälammi-Kujansuu, J., Schöning, I., Schrumpf, M., Schweingruber, F. H., Trumbore, S. E. & Hagedorn, F. (2018): Unravelling the age of fine roots of temperate and boreal forests. Nature Communications, volume 9, Article number: 3006.

https://www.wsl.ch/de/newsseiten/2018/08/alter-feiner-baumwurzeln-entschluesselt… Medienmitteilung Eidg. Forschungsanstalt WSL (Schweiz)

Media Contact

Reinhard Lässig idw - Informationsdienst Wissenschaft

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie

Der innovations-report bietet im Bereich der "Life Sciences" Berichte und Artikel über Anwendungen und wissenschaftliche Erkenntnisse der modernen Biologie, der Chemie und der Humanmedizin.

Unter anderem finden Sie Wissenswertes aus den Teilbereichen: Bakteriologie, Biochemie, Bionik, Bioinformatik, Biophysik, Biotechnologie, Genetik, Geobotanik, Humanbiologie, Meeresbiologie, Mikrobiologie, Molekularbiologie, Zellbiologie, Zoologie, Bioanorganische Chemie, Mikrochemie und Umweltchemie.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreiben Sie einen Kommentar

Neueste Beiträge

KI-basierte Software in der Mammographie

Eine neue Software unterstützt Medizinerinnen und Mediziner, Brustkrebs im frühen Stadium zu entdecken. // Die KI-basierte Mammographie steht allen Patientinnen zur Verfügung und erhöht ihre Überlebenschance. Am Universitätsklinikum Carl Gustav…

Mit integriertem Licht zu den Computern der Zukunft

Während Computerchips Jahr für Jahr kleiner und schneller werden, bleibt bisher eine Herausforderung ungelöst: Das Zusammenbringen von Elektronik und Photonik auf einem einzigen Chip. Zwar gibt es Bauteile wie MikroLEDs…

Antibiotika: Gleicher Angriffspunkt – unterschiedliche Wirkung

Neue antimikrobielle Strategien sind dringend erforderlich, um Krankheitserreger einzudämmen. Das gilt insbesondere für Gram-negative Bakterien, die durch eine dicke zweite Membran vor dem Angriff von Antibiotika geschützt sind. Mikrobiologinnen und…

Partner & Förderer